物联网的产业链可细分为标识、感知、信息传送和数据处理这4个环节,其中的核心技术主要包括射频识别技术,传感技术,网络与通信技术和数据的挖掘与融合技术等。
物联网的核心技术有哪些
物联网技术由三个方面构成:
1、应用技术:数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务、信息呈现;
2、网络技术:低速低功耗近距离无线、IPV6、广域无线接入增强、网关技术、AD HOC
网络、区域宽带无线接入、广域核心网络增强、节点技术;
3、感知技术:传感器、执行器、RFID标签、二维条码;
物联网技术的核心:无线传感网络(WSN)和射频识别(RFID);
计算机专业应主要学习物联网技术应用、构建、运营、维护、管理、服务等领域知识。
物联网主要技术有哪些
终端接入技术
物联网终端的种类非常多,包括物联网网关、通信模块以及大量的行业终端,其中尤以行业终端的种类最为丰富。从终端接入的角度来看,物联网网关、通信模块和智能终端是目前关注的重点。
物联网网关:它是连接传感网与通信网络的关键设备,其主要功能有数据汇聚、数据传输、协议适配、节点管理等。物联网环境下,物联网网关是一个标准的网元设备,它一方面汇聚各种采用不同技术的异构传感网,将传感网的数据通过通信网络远程传输;另一方面,物联网网关与远程运营平台对接,为用户提供可管理、有保障的服务。
通信模块:它是安装在终端内的独立组件,用来进行信息的远距离传输,是终端进行数据通信的独立功能块。通信模块是物联网应用终端的基础。物联网的行业终端种类繁多,体积、处理能力、对外接口等各不相同,通信模块将成为物联网智能服务通道的统一承载体,嵌入各种行业终端,为各行各业提供物联网的智能通道服务。
智能终端:它满足了物联网的各类智能化应用需求,具备一定数据处理能力的终端节点,除数据采集外,还具有一定运算、处理与执行能力。智能终端与应用需求紧密相关,比如在电梯监控领域应用的智能监控终端,除具备电梯运行参数采集功能外,还具备实时分析预警功能,智能监控终端能在电梯运行过程中对电梯状况进行实时分析,在电梯故障发生前将警报信息发送到远程管理员手中,起到远程智能管理的作用。
平台服务技术
一个理想的物联网应用体系架构,应当有一套共性能力平台,共同为各行各业提供通用的服务能力,如数据集中管理、通信管理、基本能力调用(如定位等)、业务流程定制、设备维护服务等。
M2M平台:它是提供对终端进行管理和监控,并为行业应用系统提供行业应用数据转发等功能的中间平台。平台将实现终端接入控制、终端监测控制、终端私有协议适配、行业应用系统接入、行业应用私有协议适配、行业应用数据转发、应用生成环境、应用运行环境、业务运营管理等功能。M2M平台是为机器对机器通信提供智能管道的运营平台,能够控制终端合理使用网络,监控终端流量和分布预警,提供辅助快速定位故障,提供方便的终端远程维护 *** 作工具。
云服务平台:以云计算技术为基础,搭建物联网云服务平台,为各种不同的物联网应用提供统一的服务交付平台,提供海量的计算和存储资源,提供统一的数据存储格式和数据处理及分析手段,大大简化应用的交付过程,降低交付成本。随着云计算与物联网的融合,将会使物联网呈现出多样化的数据采集端、无处不在的传输网络、智能的后台处理的特征。
物联网的技术体系包括哪些方面
目前公认的有三个:
1、感知层:感知层是物联网的皮肤和五官—识别物体,采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等。主要作用是识别物体,采集信息,与人体结构中皮肤和五官的作用相似。
2、网络层:网络层是物联网的神经中枢和大脑—信息传递和处理。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心和信息处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理,类似于人体结构中的神经中枢和大脑。唯康教育,
3、应用层:应用层是物联网的“社会分工”—与行业需求结合,实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合,与行业需求结合,实现行业智能化,这类似于人的社会分工,最终构成人类社会!
物联网产业是指哪些行业
物联网产业链很长,其体系构架大致矗分为感知层、网络层、应用层三个层面,每个层面又涉及到诸多细分领域。
感知层的功能主要是获取信息,负责采集物理世界中发生的物理事件和数据,实现外部世界信息的感知和识别。包括传统的无线传感器网络、全球定位系统、射频识别、条码识读器等。这一层主要涉及两大类关键技术:传感技术和标识技术。传感器网络的感知主要通过各种类型的传感器对物体的物质属性(如温度、溼度、压力等)、环境状态、行为态势等信息进行大规模、分布式的信息获取与状态识别,它可用于环境监测、远程医疗、智能家居等领域。标识技术通过给每件物体分配一个唯一的识别编码,实现物联网中任何物体的互联。
网络层主要是完成感知信息高可靠性、高安全性的传送和处理。从具体实现的角度,本层由下而上又分为三层:接入网、核心网和业务网。①接入网:主要完威各类设备的网络接入,强调各类接入方式,比如现有蜂窝移动通信网、无线局域/城域网、卫星通信网、各类有线网络等。②核心网:主要是完成信息的远距离传输,目前依靠现有的互联网、电信网或电视网。随着三网融合的推进,核心网将朝全IP网络发展。③业务网:是实现物联网业务能力和运营支撑能力的核心组成部分。
应用层主要是利用经过分析处理的感知数据,将物联网技术与个人、家庭和行业信息化需求相结台,可向用户提供丰富的服务内容,大大提高生产和生活的智能化程度,应用前景十分广阔。其应用可分为监控型(物流监控、污染监控、灾害监控)、查询型(智能检索、远程抄表)、控制型(智能交通、智能家居、路灯控制、远程医疗、绿色农业)、扫描型(手机钱包、ETC)等。
物联网的核心技术有哪些
在物联网应用中有三项关键技术
1、传感器技术:这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。
2、RFID标签:也是一种传感器技术,RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
3、嵌入式系统技术:是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。
物联网的关键技术有哪些
“物联网技术”的核心和基础仍然是“互联网技术”,是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术;其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间,进行信息交换和通讯。因此,物联网技术的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。
定义
物联网(Internet of Things)指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilities),包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、数控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的,如贴上RFID的各种资产(Assets)、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”(Mote),通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式,在内网(Intranet)、专网(Extranet)、和/或互联网(Internet)环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。[1]
物联网技术主要应用有哪些方面
物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
毫无疑问,如果“物联网”时代来临,人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。
目前来看消费级物联网还有很长的路要走,但工业物联网方面已有非常成熟的方案!近日,特斯拉C EO 马斯克 宣布将在2 023 年发布定位为 廉价电动 汽车 全新产品,并否认了此前传闻的“Model 2 ”这一命名。这款 汽车 将是 专为全自动驾驶而设计的 汽车 ,可能 不会配备方向盘 。
取消方向盘、甚至踏板的大胆设想是特斯拉一贯的风格。若是真的取消这些 汽车 “基础设施”,那么将要依靠比现在功能更强大的 F SD 系统 。近日, 特斯拉 向美国的测试车主推送了 FSD 系统 Beta V9 版本。该版本提供了 一套完全基于摄像头的技术解决方案, 可以 依靠机器视觉和深度学习 而非雷达来 实现自动驾驶。
根据智慧 芽 数据显示,截至特斯拉及其关联公司在全球1 26 个国家/地区中,共有4 000 多件已公开的专利申请,其中,发明专利占比超过9 5% 。通过对上述专利文本进行分析可知,特斯拉在近几年的专利布局主要集中于 传感器 、 自动驾驶 、 电动车辆 、神经网路、控制系统、 物联网等专业技术领域。在 汽车 的电动化、网联化、智能化、共享化的发展趋势下, 汽车 逐步由机械驱动向软件驱动过渡, 汽车 电子电气架构 的变革也使得 汽车 的硬件体系趋于集中化,软件体系的差异化成为 汽车 价值差异化的关键。商业模式上也从出售 汽车 硬件转为出售硬件与后续服务的转变;研发流程也从软硬件集成开发转变为软硬件解耦的单独开发。新的整车电子架构构成了未来智能网联车的核心,而软件和服务能力将成为未来 汽车 产业里最重要的竞争力。
软件在 汽车 产品的比重在持续增加, 汽车 架构也从分布式走向集中式架构, 汽车 从信息孤岛模式走向网联互通模式, 这些都标志着软件定义 汽车 时代的到来。软件定义 汽车 架构下,可以通过OTA服务持续的为车辆升级完善,使车辆不断进 化,具备自有的品牌价值。软硬件解耦式开发与后端云平台的持续服务赋予了 汽车 开发的创新生态。
智能 汽车 软件化即智能软件将深度参与到 汽车 定义、开发、验证、销售、服务等过程中,并不断改变和优化各个过程,实现体验持续优化、过程持续优化、价值持续创造。智能 汽车 软件产业技术体系复杂、价值链长、产业交叉较为融合,布局从基础控制的系统层软件,遍布进阶功能的智能座舱软件、车联网软件、自动驾驶软件。软件架构的关键技术使得车辆控制系统在开发过程中逐渐与硬件解耦,让用户体验摆脱对于系统环境的依赖,赋予用户新体验与 汽车 新价值。
自动驾驶的基本过程分为三部分:感知、决策、控制。其关键技术为自动驾驶的软件算法与模型,通过融合各个传感器的数据,不同的算法和支撑软件计算得到所需的自动驾驶方案。自动驾驶中的环境感知指对于环境的场景理解能力,例如 障碍物的类型、道路标志及标线、行车车辆的检测、交通信息等数据的分类。
定位是对感知结果的后处理,通过定位功能 帮助车辆了解其相对于所处环境的位置。环境感知需要通过多传感器获取大量的周围环境信息,确保对车辆周围环境的 正确理解,并基于此做出相应的规划和决策。目前两种主流技术路线,一种是以特斯拉为代表的以摄像头为主导的多传感技术融合方案;另一种是以谷歌、百度为代表的以激光雷达为主导,其他传感器为辅助的技术方案。决策是依据驾驶场景认知态势图,根据驾驶需求进行任务决策,接着能够在避开存在的障碍物前提之下,通过一些特定的约束条件,规划出两点 之间多条可以选择的安全路径,并在这些路径当中选择一条最优的路径,决策出车辆行驶轨迹。
执行系统则为执行驾驶指令、控制车辆状态,如车辆的纵向控制及车辆的驱动和制动控制,横向控制是方向盘角度的调整以及轮胎力的控制,实现 了纵向和横向自动控制,就可以按给定目标和约束自动控制车运行。
智能座舱主要涵盖座舱内饰和座舱电子领域的创新与联动,从消费者应用场景角度出发而构建的人机交互(HMI)体系。 智能座舱通过对数据的采集,上传到云端进行处理和计算,从而对资源进行最有效的适配,增加座舱内的安全性、 娱乐 性 和实用性。当前智能座舱主要满足座舱功能需求,在原有的基础上,对现有的功能或是分散信息进行整合,提升座舱性 能,改善人机交互方式,提供数字化服务。 智能座舱的未来形态是“智能移动空间”。在5G和车联网高度普及的前提下, 智能座舱与高级别的自动驾驶相融合,逐渐进化成集“家居、 娱乐 、工作、社交”为一体的智能空间。
现阶段, 汽车 产品主要作为移动代步工具,中期内导航功能是智能座舱相关应用软件的关键,大多数软件均基于定位 和地图信息进行开展和应用。除传统的路径规划和车道导航功能外,到现阶段智能座舱导航软件主要有四大应用趋势:
一 是与车联网功能结合,通过与云端数据平台实时通信,获取实时交通路况信息以及停车场、充电桩实时使用状况等辅助信 息,纳入车辆行驶路径规划决策算法中,提供更智能全面的路径规划;
二是与车机、液晶仪表、W-HUD等智能座舱硬件相 结合,提供AR导航功能;
三是获取高精度的定位信息辅助车辆自动驾驶功能,通过GNSS、RTK、陀螺仪、加速等结合 软件算法,提供厘米级的定位信息,同时融合高精地图和车辆环境传感器数据,辅助车辆自动驾驶软件的决策算法;
四是 与社交和 娱乐 软件相结合构建应用服务软件生态,与附近车辆车主进行实时通信互通,提供求助、答疑、预警等社交类功能,丰富智能座舱的软件生态。
车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础,按照约定的通信协议和数据交互标准,在“人-车-路-云”之间 进行无线通讯和信息交换的大系统网络,是能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络,是物联网技术在交通系统领域的典型应用。在网联化层面,按照网联通信内容的不同将其划分为网联辅助信息交互、 网联协同感知、网联协同决策与控制三个等级。目前行业内处于网联辅助信息交互阶段,即基于车-路、车-后台通信,实现导航等辅助信息的获取以及车辆行驶与驾驶人 *** 作等数据的上传。因此现阶段车联网主要指基于网联辅助信息交互技术 衍生的信息服务等,如导航、 娱乐 、救援等,但广义车联网除信息服务外,还包含用于实现网联协同感知和控制等功能的 V2X相关技术和服务等。
高精地图是指绝对精度和相对精度均在分米级的高精度、高新鲜度、高丰富度的导航地图,简称HD Map(High Definition Map)或HAD Map(Highly Automated Driving Map)。高精地图所蕴含的信息丰富,含有道路类型、曲率、车道 线位置等道路信息,以及路边基础设施、障碍物、交通标志等环境对象信息,同时包括交通流量、红绿灯等实时动态信 息。不同地图信息的应用场景和对实时性的要求不同,通过对信息进行分级处理,能有效提高地图的管理、采集效率及广 泛应用。
与传统车载电子地图相比,高精地图精细程度更高,动态要素更为丰富。且车载地图的体积受到嵌入式系统的存储容量限制。目前,自动驾驶用高精度地图(厘米级),存储密度非常高,整体容量已远远超出目前主流控制器方案的存储容 量,所以需要借助云储存及云分发的形式才能得以实现。除此之外,传统导航电子地图的更新频率为静态数据(通常更新 频率为季度更新或月更新),准静态数据(频率为日更新)。而高精度地图对数据的实时性要求较高,更新频率通常为准动 态数据(频率为分钟更新),实时动态数据(频率为秒或毫秒更新)。
*** 作系统是管理和控制智能 汽车 硬件与软件资源的底层,提供运行环境、运行机制、通信机制和安全机制等。目前车载 *** 作系统可分为四个层次:基础型 *** 作系统、定制型 *** 作系统、ROM型 *** 作系统和中间件。
基础型 *** 作系统包括系统内核、底层驱动等,提供 *** 作系统最基本的功能,负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统,决定着系统的性能和稳定性;目前底层 *** 作系统为开源框架,暂不受版权和知识产权的影响,一般不属于企业考虑开发的技术范围。
定制版 *** 作系统则是在基础型 *** 作系统之上进行深度定制化开发,如修改内核、硬件驱 动、运行时环境、应用程序框架等,属于自主研发的独立 *** 作系统。ROM则是基于发行版修改后的系统服务与系统 UI。
ROM型 汽车 *** 作系统是基于Linux或安卓等基础型 *** 作系统进行有限的定制化开发,不涉及系统内核更改,一般只修改更 新 *** 作系统自带的应用程序等。大部分的主机厂一般都选择开发ROM型 *** 作系统,国外主机厂多选用Linux作为底层 *** 作 系统,国内主机厂则偏好Android应用生态。
中间件是处于应用和 *** 作系统之间的软件,实现异构网络环境下软件互联和 互 *** 作等共性和问题,提供标准接口、协议,并具有较高的移植性。
智能化、网联化、电动化、共享化的已成为 汽车 产业变革的必然趋势, 汽车 产品逐步由传统代步机械工具向新一代具备感知和决策能力的智能终端转变。“四化”变革趋势需求催生 汽车 的电子电气架构由分布式处理器架构逐步向域控制器架 构和中央计算平台架构演变, 汽车 软件将成为定义整车功能的关键。在此变革趋势下,现有的 汽车 产业格局和供应链体系 受到冲击,对于具备 汽车 软件研发能力的企业是发展的重大机遇。我国互联网与软件产业基础较好,把握产业变革机遇, 发挥应用软件领域优势,是实现我国 汽车 产业由大变强、换道先行的关键。
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